机电一体化的大专毕业论文范文通用(大全11篇)

人与自然和谐共生是可持续发展的重要理念，我们应该践行绿色生活。写作是一种很好的表达思想的方式，如何提升自己的写作能力呢？这是一些文学作品的解读与鉴赏，希望能够帮助大家更好地欣赏文学。

机电一体化的大专毕业论文范文通用篇一

姓名：cnrencai。

学号：1037。

班级：机电***。

1、选题依据(选题意义、准备和基础等)。

机电一体化产品广泛应用各种加工业，切割技术也有了飞速的发展，手工切割已经适应不了现代工业发展的要求。如今已进入以通用机械时代。几十年来，切割技术的研究和发展一直比较活跃，设计在不断的修改，品种也在不断的增加，应用领域也在不断的扩大。而目前市面上有很多型号的棒料切割机结构复杂，调节，维修不方便，生产效率低，智能化低等不足。

2、内容综述(目标、主要内容、拟解决的重点问题等)。

1.对于板材切割机切割过程，如：上料-压紧-切割-调整-再切割-切割完毕-松开板材这一系列工作流程的plc半自动控制。让对于操作人员人数的要求变得最小，并且可以使操作人员不用一直守在机器旁边。这里主要研究的就是plc的控制过程，以及程序的书写。2.实现在板材切割过程中，根据不同的材质，不同厚度的材料实现主电动机以及平台拖动电机的变频调速。一方面延长机器的使用寿命：另一方面提高切割质量。这里涉及到的研究项目包括厚度传感器的使用和变频调速器的应用研究。3.对于板材切割机使用过程中的安全控制。在操作人员不能完全顾及的情况下，保证机器的安全稳定的半自动运行。

3、方法和思路(研究方法或工作方案)。

1.与指导老师沟通，确定课题的研究方向和主要内容;。

2.根据研究内容及方向开始对原始材料进行收集;收集对象包括图书，期刊，论文，网络文献等;收集范围包括图书馆，网络，书店等。

3.对于所收集材料进行分析，并根据材料的不同做好分类，留下好的有用的材料;。

4.根据已有材料，完成基于plc控制板材切割机的设计初步构思;。

5.结合研究方向和材料的收集情况，在初步构思的基础上完成对于方案的初步设计。

6.对初步设计进行实际应用讨论，根据设计的可实施性以及可能出现的特殊情况，完成对于初步设计的修改和加工。

7.最后，对已修改的设计进行再一次的实际应用论证，结合生产实际，完成对于设计的定型处理。其中对于材料的收集要以对板材切割机的实际运行为主，结合实际生产，查找相关的实体内容和参考文献。

4、毕业项目提纲。

当今时代正是中国发展的黄金时代，中国又是一个发展中国家，要想谋求更大的发展，行业的转型是一定的，所以轻工业的转型，重工业与机械制造的行业的重视是必然的。就这一点来看，让我们清晰看到机械行业的发展前景有着如此大的潜力。它与其他行业有着千丝万缕的联系，随着经济的发展和科技的进步，越来越多的产品智能化、自动化、网络化，单纯的机械已经不能适应行业发展的需要，渐渐地就出现了机电一体化，现代机械的机电一体化的目标是综合利用机、电、信息、控制等各方面的相关技术的优势，扬长避短以达到系统优化的效果，取得显著地社会效益和技术经济效益。

5、参考文献。

[1]梁景凯，盖玉先。机电一体化技术与系统[m].北京：机械工业出版社，.1.

[2]徐灏。机械设计手册[m].北京：机械工业出版社，1991.

[3]陆鑫盛，周洪。气动自动化系统的优化设计[m].上海：上海科学技术文献出版社，1995.

[4]刘鸿文。材料力学[m].4版。北京：高等教育出版社，.5.

[5]孙恒。机械原理[m].8版。北京：高等教育出版社，.5.

[6]陈建明。电气控制与plc应用练习与实践[m].4版。北京：电子工业出版社，.2.

6、指导教师意见。

指导教师签名：中国人才网。

**年**月**日。

机电一体化的大专毕业论文范文通用篇二

摘要：煤炭是我国重要的能源，煤炭工业的大力发展，在我国的国民经济建设发展中占居重要的地位。因而，近年来各级煤矿企业领导都十分重视机电一体化技术在煤炭生产中的应用与推广。本文对煤矿机电一体化技术的应用进行研究。

煤矿机电一体化产品是把各项高新技术融于一体的高科技产品，其主要技术包括：微电子、计算机、自动控制、人工智能、传感产品可靠性等等，这些都是科技高速发展的热门技术。在煤矿企业中，开始利用机电一体化技术对煤炭系统进行改造旧设备和开发新产品，并取得了巨大的成功，这让人们清楚地意识到，机电一体化技术和产品的发展是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。

2.1矿井运输提升产品的应用在煤矿生产中，因为现代化煤矿发展的需要，对煤矿机械化采煤提出更高的要求，那么随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今，对于国外一些采煤技术比较先进的国家，煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机，他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式，主要以电力电子器件为核心。在英国和意大利等国家，高性能、高可靠性的磁阻电机在煤矿提升系统中也得以应用。还有德国自主研发的内装式交——交变频调速提升机，它采用机电一体化技术把电机和滚筒做成一体，这样的融合技术不论在机械结构设计方面还是在电气控制系统方面在世界上都处于领先地位。

在我国，大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化，采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外，计算机控制系统发展也非常迅速，它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能，如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障，可能在某些方面没有面面俱到，在使用上还不能满足一些功能，但是从发展的角度看问题，这的确是一个很好的开始。目前，我国直径在两米以上的提升机有1700多台，其中90%为交流提升机，并且均是采用转差功率消耗型的转子串电阻调速，电控系统部分绝大多数仍采用继电器——接触器系统，只有一小部分采用可控制编程器。直流提升机多数为发电机拖动，虽有部分可控硅供电系统，也均为模拟量控制。而plc可编程控制器使用比较简单，程序设计起来也比较容易，不需要一些复杂的输入输出接口装置，抵抗外界的干扰能力也很强，因此，它能在环境比较恶劣的情况下进行长时间工作。

2.2综合机械化采煤1970年，我国自主设计制造装配了第一套综合机械化采煤工作面，并在大同矿务局进行试验使用，一直试验使用到80年代后期，这项技术的使用标志着我国的煤矿综合机械化采煤有了重大的突破性发展，推动了煤矿自动化的发展进程，同样，采煤机也由液压牵引开始转向电牵引；液压支架的控制系统也逐渐向计算机化发展，以计算机为核心，采用电液控制，移架自动化得以实现。另外，对工作面刮板运输机也进行了微机监控装置的配置，实现计算机自动化控制。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用，使设备动作趋于协调，且安全性、可靠性大为提高，操作性能更加完善，为煤炭企业带来了更高的经济效益。

2.3矿井安全生产监控系统从多数煤矿使用监控系统的效果来看，还存在一些问题，但是主要问题是传感器的不足，并且使用过程中，其稳定性相对较差，使用寿命不足，一些研究所和使用单位在这方面进行了大量的研究，对一些关键技术也实施多次再设计改进措施，但仍然没有得到预期的效果，因此这些在实际现场应用率不是很高。在国外，由于计算机网络软硬件技术发展很快，运行速度和质量也在不断提高，传输介质由同轴电缆发展到光缆，信息媒体由字符发展到声像，煤矿的安全监控系统有了很大的发展，他们的机电一体化技术在监控系统上的应用已有了非常高的水平。我国煤矿安全生产监控系统是煤炭行业内部机电一体化技术推广应用最快的产品，一些高校、科研所和企业正在研究和生产煤矿安全生产监控系统。

在20世纪，我国煤矿机电一体化技术（产品）取得了较大的发展，机电一体化技术应用到了煤矿每个环节，但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此，要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平，必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。:。

应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度；以计算机为机电一体化的核心装置，因为计算机运算和存贮能力非常强，且体积和功耗小，更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品，在设计煤矿机电一体化产品时，应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机，从而保证工作性能更可靠；对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能，同时，要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块，方便与控制网络进行连接通信控制；煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平，能判断机电设备和周围环境的状态，使设备能自动适应环境并以最优的状态工作，同时能快速地对所采集的参数进行分析，从而对故障进行诊断，再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测；要对矿用传感器进行深入研究和开发，提高矿用传感器的可靠性和使用寿命，同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化，使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量，并保证其测量准确度，并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能；要关注国内外高新技术的发展，将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品，从而提高煤矿现代化，达到煤矿自动化生产。

煤矿机电一体化技术是煤矿综合自动化的发展基础，更是煤矿企业信息化建设的重要支撑技术，煤矿机电一体化技术在采、掘、运、装备等方面的应用和推广，大力地推动我国煤矿综合生产力，同时，为实现安全、高效、洁净、结构优化的现代化、高科技煤炭工业生产打下了坚实的基础。

[1]李建勇。机电一体化技术[m]。北京:科学出版社。2004.

[2]高钟毓。机电控制工程[m]。北京:清华大学出版社。2002.

[3]顾京。现代机床设备[m]。北京:化学工业出版社。2001.

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机电一体化的大专毕业论文范文通用篇三

随着社会发展和工程应用要求的不断提高，现代机械产品越来越朝着机电一体化的方向发展，同时，对机械产品的运动精度、控制稳定性和零件结构的优化设计等方面也提出了更高的要求。一方面，由于机电一体化产品是一个机械系统和控制系统强耦合的综合系统，其所包含的机械系统和控制系统之间相互影响，两者之间模型参数是否能够有效匹配，直接影响到系统的整体性能表现。另一方面，系统动力学参数和控制系统参数的改变会对机构性能产生影响，当具体到机构中某个关键零件时，这种影响成为不可忽略的因素，进而影响到零件的受载情况和优化设计结果。

传统的设计方法不能很好的兼顾机械系统和控制系统之间的耦合关系，不能全面考虑机械系统动力学模型、控制系统参数和零件结构拓扑之间的相互影响，很难满足实际的设计要求。因此，在机电产品的设计开发过程中，综合考虑机械系统动力学模型、控制系统参数与零件结构拓扑之间的关系十分必要，这对于机电一体化产品的设计开发和零件优化设计有着重要的意义。针对上述问题，本文以受控四杆机构为研究对象，基于机电联合仿真，给出了在一个优化环节中同时考虑机械系统动力学模型、控制系统参数和零件结构拓扑的协同优化流程。

首先，在adams软件中建立四杆机构的刚柔耦合动力学模型，分析了动力学模型参数改变对机构性能的影响，并在此基础上对动力学模型进行了优化，得到新的动力学模型。然后，在matlab/simulink中建立四杆机构的控制系统模型，输入阶跃信号，利用工程常用的试凑法，以系统快速响应为目标对控制器参数进行优化，得到与机械系统相匹配的控制系统模型。最后，搭建adams与matlab/simulink的联合仿真平台，根据机械系统动力学模型是否优化和控制系统参数是否优化组合成四种不同情况，分别进行联合仿真分析，得到柔性连杆臂的应变能和时间载荷历程，并通过optistruct对连杆臂进行拓扑优化。

对比机构动力学性能、控制系统响应曲线、连杆臂拓扑优化结果以及应变能曲线，验证优化后的效果。本文通过对受控四杆机构的分析研究，实现了对机构动力学模型、控制系统参数和连杆臂结构拓扑的.协同优化设计，达到了提高系统综合性能的优化目标，为机电一体化产品设计开发和对机构关键零件的优化设计提供了有益参考。

关键词：机电联合仿真；pid控制；拓扑优化；四杆机构。

机电一体化的大专毕业论文范文通用篇四

机电一体化是机械、微、控制、机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。

1.1数字化。

微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

1.2智能化。

即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在cnc数控机床上增加人机对话功能，设置智能i/o接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

1.3模块化。

由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。

1.4网络化。

由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。

1.5人性化。

机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。

1.6微型化。

微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(microelectronicmechanicalsystems，简称mems)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在mems工艺、材料以及微观机理方面取得了很大进展，开发出各种mems器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。

1.7集成化。

集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。

1.8带源化。

是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。

1.9绿色化。

技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。

机电一体化的大专毕业论文范文通用篇五

煤炭是我国重要的能源，煤炭工业的大力发展，在我国的国民经济建设发展中占居重要的地位。因而，近年来各级煤矿企业领导都十分重视机电一体化技术在煤炭生产中的应用与推广。本文对煤矿机电一体化技术的应用进行研究。

煤矿机电一体化产品是把各项高新技术融于一体的高科技产品，其主要技术包括：微电子、计算机、自动控制、人工智能、传感产品可靠性等等，这些都是科技高速发展的热门技术。在煤矿企业中，开始利用机电一体化技术对煤炭系统进行改造旧设备和开发新产品，并取得了巨大的成功，这让人们清楚地意识到，机电一体化技术和产品的发展是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。

2.1矿井运输提升产品的应用在煤矿生产中，因为现代化煤矿发展的需要，对煤矿机械化采煤提出更高的要求，那么随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今，对于国外一些采煤技术比较先进的国家，煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机，他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式，主要以电力电子器件为核心。在英国和意大利等国家，高性能、高可靠性的磁阻电机在煤矿提升系统中也得以应用。还有德国自主研发的内装式交——交变频调速提升机，它采用机电一体化技术把电机和滚筒做成一体，这样的融合技术不论在机械结构设计方面还是在电气控制系统方面在世界上都处于领先地位。

在我国，大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化，采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外，计算机控制系统发展也非常迅速，它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能，如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障，可能在某些方面没有面面俱到，在使用上还不能满足一些功能，但是从发展的角度看问题，这的确是一个很好的开始。目前，我国直径在两米以上的提升机有1700多台，其中90%为交流提升机，并且均是采用转差功率消耗型的转子串电阻调速，电控系统部分绝大多数仍采用继电器——接触器系统，只有一小部分采用可控制编程器。直流提升机多数为发电机拖动，虽有部分可控硅供电系统，也均为模拟量控制。而plc可编程控制器使用比较简单，程序设计起来也比较容易，不需要一些复杂的输入输出接口装置，抵抗外界的干扰能力也很强，因此，它能在环境比较恶劣的情况下进行长时间工作。

2.2综合机械化采煤1970年，我国自主设计制造装配了第一套综合机械化采煤工作面，并在大同矿务局进行试验使用，一直试验使用到80年代后期，这项技术的使用标志着我国的煤矿综合机械化采煤有了重大的突破性发展，推动了煤矿自动化的发展进程，同样，采煤机也由液压牵引开始转向电牵引；液压支架的控制系统也逐渐向计算机化发展，以计算机为核心，采用电液控制，移架自动化得以实现。另外，对工作面刮板运输机也进行了微机监控装置的配置，实现计算机自动化控制。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用，使设备动作趋于协调，且安全性、可靠性大为提高，操作性能更加完善，为煤炭企业带来了更高的经济效益。

2.3矿井安全生产监控系统从多数煤矿使用监控系统的效果来看，还存在一些问题，但是主要问题是传感器的不足，并且使用过程中，其稳定性相对较差，使用寿命不足，一些研究所和使用单位在这方面进行了大量的研究，对一些关键技术也实施多次再设计改进措施，但仍然没有得到预期的效果，因此这些在实际现场应用率不是很高。在国外，由于计算机网络软硬件技术发展很快，运行速度和质量也在不断提高，传输介质由同轴电缆发展到光缆，信息媒体由字符发展到声像，煤矿的安全监控系统有了很大的发展，他们的机电一体化技术在监控系统上的应用已有了非常高的水平。我国煤矿安全生产监控系统是煤炭行业内部机电一体化技术推广应用最快的产品，一些高校、科研所和企业正在研究和生产煤矿安全生产监控系统。

在20世纪，我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展，机电一体化技术应用到了煤矿每个环节，但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此，要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平，必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。:。

应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度；以计算机为机电一体化的核心装置，因为计算机运算和存贮能力非常强，且体积和功耗小，更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品，在设计煤矿机电一体化产品时，应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机，从而保证工作性能更可靠；对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能，同时，要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块，方便与控制网络进行连接通信控制；煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平，能判断机电设备和周围环境的状态，使设备能自动适应环境并以最优的状态工作，同时能快速地对所采集的参数进行分析，从而对故障进行诊断，再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测；要对矿用传感器进行深入研究和开发，提高矿用传感器的可靠性和使用寿命，同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化，使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量，并保证其测量准确度，并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能；要关注国内外高新技术的发展，将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品，从而提高煤矿现代化，达到煤矿自动化生产。

煤矿机电一体化技术是煤矿综合自动化的发展基础，更是煤矿企业信息化建设的重要支撑技术，煤矿机电一体化技术在采、掘、运、装备等方面的应用和推广，大力地推动我国煤矿综合生产力，同时，为实现安全、高效、洁净、结构优化的现代化、高科技煤炭工业生产打下了坚实的基础。

[1]李建勇.机电一体化技术[m].北京:科学出版社.2004.

[2]高钟毓.机电控制工程[m].北京:清华大学出版社.2002.

[3]顾京.现代机床设备[m].北京:化学工业出版社.2001.

机电一体化的大专毕业论文范文通用篇六

作者：

目

录

机电一体化是一项将系统技术、计算机信息处理技术、伺服传动技术、自动控制技术、检测传感技术和机械技术等多项技术相互结合的系统工程，是现代科学技术发展的必然结果。本文简述了机电一体化技术的基本情况和发展背景发展历程，明确了机电一体化技术对于机械制造业的整体行业发展所拥有的重要影响，并阐明了机电一体化技术在未来社会朝着智能化、系统化以及轻量、微型化的方向发展。希望为机电制造业未来的发展方向起到了一定的指向作用。

绪论。

“机电一体化”在国外被称为mechatronics是日本人在20世纪70年代初提出来的，它是用英文mechanics的前半部分和electron-ics的后半部分结合在一起构成的一个新词，意思是机械技术和电子技术的有机结合。

机电一体化技术是在微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展，向机械工业领域迅猛渗透，机械电子技术深度结合的现代工业的基础上，综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术，从系统理论出发，根据系统功能目标和优化组织结构目标，以智力、动力、结构、运动和感知组成要素为基础，对各组成要素及其间的信息处理，接口耦合，运动传递，物质运动，能量变换进行研究，使得整个系统有机结合与综合集成，并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下，形成物质的和能量的有规则运动，在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。

1.3机电一体化技术五大组成要素与四大原则。

1.3.1、五大组成要素。

一个机电一体化系统中一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、智能组成要素五大组成要素有机结合而成。（请参考机电之家机电一体化频道）。

机械本体（结构组成要素）。

是系统的所有功能要素的机械支持结构，一般包括有机身、框架、支撑、联接等。

动力驱动部分（动力组成要素）。

依据系统控制要求，为系统提供能量和动力以使系统正常运行。测试传感部分（感知组成要素）。

对系统的运行所需要的本身和外部环境的各种参数和状态进行检测，并变成可识别的信号，传输给信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。控制及信息处理部分（职能组成要素）。

将来之测试传感部分的信息及外部直接输入的指令进行集中、存储、分析、加工处理后，按照信息处理结果和规定的程序与节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的的运行。

执行机构（运动组成要素）。

根据控制及信息处理部分发出的指令，完成规定的动作和功能。

构成机电一体化系统的五大组成要素其内部及相互之间都必须遵循结构耦合、运动传递、信息控制与能量转换四大原则。接口耦合：

两个需要进行信息交换和传递的环节之间，由于信息模式不同（数字量与模拟量，串行码与并行码，连续脉冲与序列脉冲等）无法直接传递和交换，必须通过接口耦合来实现。而两个信号强弱相差悬殊的环节之间，也必须通过接口耦合后，才能匹配。变换放大后的信号要在两个环节之间可靠、快速、准确的交换、传递，必须遵循一致的时序、信号格式和逻辑规范才行，因此接口耦合时就必须具有保证信息的逻辑控制功能，使信息按规定的模式进行交换与传递。能量转换：

两个需要进行传输和交换的环节之间，由于模式不同而无法直接进行能量的转换和交流，必须进行能量的转换，能量的转换包括执行器，驱动器和他们的不同类型能量的最优转换方法及原理。信息控制：

在系统中，所谓智能组成要素的系统控制单元，在软、硬件的保证下，完成信息的采集、传输、储存、分析、运算、判断、决策，以达到信息控制的目的。对于智能化程度高的信息控制系统还包含了知识获得、推理机制以及自学习功能等知识驱动功能。运动传递：

运动传递使构成机电一体化系统各组成要素之间，不同类型运动的变换与传输以及以运动控制为目的的优化。

1、机械技术机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。

2、计算机与信息技术。

其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。

3、系统技术。

系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，它是实现系统各部分有机连接的保证。

4、自动控制技术。

其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。

5、传感检测技术。

传感检测技术是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。

6、伺服传动技术包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。

第二章一体化发展历程2.1一体化技术发展历程及其趋势。

自电子技术一问世，电子技术与机械技术的结合就开始了，只是出现了半导体集成电路，尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后，“机电一体化”技术之后有了明显进展，引起了人们的广泛注意。

2.1.1一体化”的发展历程。

1、数控机床的问世，写下了“机电一体化”历史的第一页；

2、微电子技术为“机电一体化''带来勃勃生机；

3、可编程序控制器、“电力电子”等的发展为“机电一体化”提供了坚强基础；

4、激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使“机电一体化”跃上新台阶。

2.2.2”发展趋势。

1、光机电一体化。一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的。因此，引进光学技术，实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源（动力）系统和信息处理系统。光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。

2、配系统化——柔性化。未来的机电一体化产品，控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力（柔性），又不因某一子系统的故障而影响整个系统。

3、全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术（尤其是软件及芯片技术）的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。

4、“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态（工作）时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统（大脑）停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统（大脑）工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”，而生物的特点是硬件（肌体）——软件（大脑）一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。

5、微型机电化——微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、cpu等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。

机电一体化产品分系统（整机）和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、cad／cam系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。

机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。

前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深层次工作。

随和经济的发展和科技的进步，越来越多的产品智能化、自动化、网络化，这些产品除了要用到机械驱壳，还需要用电路来控制，电的部分已经不再是简单的开关电路，而是用大规模的集成电路，单片机、传感器、可编程控制器等智能元件被用来和设备的机械部分想结合。单纯的机械活着单纯的电子已经不能适应行业发展的需要，渐渐地就出现了机电一体化这个学科。机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上，到目前这个学科已经逐渐成熟了。

机电一体化技术包含六个部分，它们分别是：第一，机械技术。机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其它高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。第二，计算机与信息技术。其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。

第三，系统技术。系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，它是实现系统各部分有机连接的保证。第四，自动控制技术。其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。

第五，传感检测技术。传感检测技术是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。

第六，伺服传动技术。包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。

机电一体化系统主要由五个部分组成：机械本体、检测传感部分、电子控制单元、执行器和动力源。机械本体包括机架、机械连接、机械传动等，它是机电一体化的基础，起着支撑系统中其他功能单元、传递运动和动力的作用。与纯粹的机械产品相比，机电一体化系统的技术性能得到提高、功能得到增强，这就要求机械本体在机械结构、材料、加工工艺性以及几何尺寸等方面能够与之相适应，具有高效、多功能、可靠和节能、小型、轻量、美观的特点；检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路，其作用就是检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变化，并将信息传递给电子控制单元，电子控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制；电子控制单元又称ecu（electricalcontrolunit），是机电一体化系统的核心，负责将来自各传感器的检测信号和外部输入命令进行集中、存储、计算、分析，根据信息处理结果，按照一定的程度和节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的地进行；执行器的作用是根据电子控制单元的指令驱动机械部件的运动。执行器是运动部件，通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式；动力源是机电一体化产品能量供应部分，其作用是按照系统控制要求向机械系统提供能量和动力使系统正常运行。提供能量的方式包括电能、气能和液压能，以电能为主。

第三章21世纪机电一体化3.1机电一体化技术近期发展。

机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。

1、数字化。

微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

2、智能化。

即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在cnc数控机床上增加人机对话功能，设置智能i/o接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

3、模块化。

由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。

4、网络化。

由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。

5、人性化。

机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。

6、微型化。

微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(microelectronicmechanicalsystems，简称mems)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在mems工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种mems器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。

7、集成化。

集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。

8、带源化。

是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。

9、绿色化。

科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。

20世纪80年代开始，国内机电一体化技术开始兴起，随着现代科学技术，尤其是计算机科学技术的迅速发展和市场竞争的日益激烈,使产品的科技含量更高，更新换代速度日益加快,人们对商品需求更加多样和高品质化，所以传统的机械制造业正在发生十分深刻的转变,对产品的品质、成本要求逐渐提高，而且对于企业来说，对其自身的交货期、成本控制等方面都提出了更好的要求。我国为了适应市场需要，对制造业的这场巨大而深刻的革命十分关注,认为其既是机遇，也是挑战，近年来，我国在发达国家大量引进机电一体化技术，并且研发了一系列拥有我国独立知识产权的机电一体化产品和技术，所以，虽然我国的机电一体化技术与发达国家相比，仍有很大差距，但较之以前，具有更加系统化、智能化等方面的特点。

机电一体化已经成为从产品设计开发、加工制造到产品销售及使用维修等全过程的技术系统，其技术体系各学科间不断融合,其学科的界限性逐渐变淡甚至消失。生产规模的扩大及最佳经济效果的追求,使先进制造技术产生一系列技术与管理相结合的新的生产方式。计算机技术、传感技术、自动化技术、新材料技术、管理技术等的引入并与传统制造技术相结合,使制造技术成为一个能驾驭生产过程的系统工程。发展先进制造技术的目的在于实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,并取得理想的技术经济效果。

对于国外发达国家来说，由于其资金、技术和设备等方面的优势十分明显,所产处的机电一体化产品不仅质量较高，并能更好的适应市场多样化需求,使获得最大的经济利益。但是，我国由于科技技术发展水平相对较低，需经过一定时间后，其科技水平才能达到国际先进水平。所以，在科技实力方面，需要在引进国外先进科技的前提下根据我国情况对其进行改进和创新，并创造出具有我国自主知识产权的技术手段，而在市场经营和商业营销方面，要促进商品品质的提升和发展，并且要独立研发适合中国国情的、具有中国特色的机电一体化产品,并对于是市场欢迎的高技术的机电一体化技术和产品,需要投入大量的资金和技术力量进行开发，争取利用这些商品扩展市场，并在技术方面有巨大突破,为我国机电一体化技术的综合持续发展提供更大的技术支持和储备。

3.2.3工作面临的形势。

我国用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度。

我国用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。

我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在我国工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重。近年来我国的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。

另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需发展。

我国在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为我国产业结构和产品结构调整作贡献。

总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启我国机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。

3.4.1加强统筹安排，协调发展计划。

目前，我国从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套自己的发展策略。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制，难免只考虑局部利益，各主管部门的有关计划和规划，也有统一考虑不足，统筹安排不够的问题，同时缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此，建议各主管部门责成有关单位在进行深入调查研究、科学分析的基础上，制定出统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划，避免开发上重复，生产上撞车!

3.4.2强化行业管理，发挥“协会”作用。

优化发展环境指通过宣传群众，造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围，如尽快为外商到我国投资发展“机电一体化”产业提供方便；尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯；尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。

增大支持力度，在技术政策上，要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展，对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰；大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造，对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造，对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持，对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。

3.4.4突出发展重点，兼顾“两个层次”

机电一体化产业复盖面非常广，而我们的财力、人力和物力是有限的，因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙，而应分清主次，大胆取舍，有所为，有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作，即用电子信息技术对传统产业进行改造，在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置，使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作，即在新产品设计之初，就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑，使“机械”与“电子”密不可分，深度结合，生产出来的新产品起码正做到机电一体化。

机电一体化系统可分为机械和微电子系统两大部分,各部分连接须具备一定条件,这个联系条件通常称为接口。各分系统又由各要素(子系统)组成。本文以机电一体化控制系统(微电子系统)为例,将接口分为人机与机电接口两大类。

4.1机电接口。

由于机械系统与微电子系统在性质上有很大差别,两者间的联系须通过机电接口进行调整、匹配、缓冲,因此机电接口起着非常重要的作用:。

(3)进行a/d或d/a转换。当被控对象的检测和控制信号为模拟量时,必须在微机系统和被控对象之间设置a/d和d/a转换电路,以保证微机所处理的数字量与被控的模拟量之间的匹配。

1、模拟信号输入接口。在机电一体化系统中,反映被控对象运行状态信号是传感器或变送器的输出信号,通常这些输出信号是模拟电压或电流信号(如位置检测用的差动变压器、温度检测用的热偶电阻、温敏电阻、转速检测用的测速发电机等)计算机要对被控对象进行控制,必须获得反映系统运行的状态信号,而计算机只能接受数字信号,要达到获取信息的目的,就应将模拟电信号转换为数字信号的接口——模拟信号输入接口。

2、模拟信号输出接口。在机电一体化系统中,控制生产过程执行器的信号通常是模拟电压或电流信号,如交流电动机变频调速、直流电动机调速器、滑差电动机调速器等。而计算机只能输出数字信号,并通过运算产生控制信号,达到控制生产过程的目的,应有将数字信号转换成模拟电信号的接口——模拟信号输出接口。任务是把计算机输出的数字信号转换为模拟电压或电流信号,以便驱动相应的执行器,达到控制对象的目的。模拟信号输出接口一般由控制接口、数字模拟信号转换器、多路模拟开关和功率放大器几部分构成。

3、开关信号通道接口。机电一体化系统的控制系统中,需要经常处理一类最基本的输入/输出信号,即数字量(开关量)信号包括:开关的闭合与断开;指示灯的亮与灭;继电器或接触器的吸合与释放;电动机的启动与停止;阀门的打开与关闭等。这些信号的共同特征是以二进制的逻辑“1”和“0”出现的。在机电一体化控制系统中,对应二进制数码的每一位都可以代表生产过程中的一个状态,此状态作为控制依据。

(1)输入通道接口。开关信号输入通道接口的任务是将来自控制过程的开关信号、逻辑电平信号以及一些系统设置开关信号传送给计算机。这些信号实质是一种电平各异的数字信号,所以开关信号输入通道又称为数字输入通道(di)。由于开关信号只有两种逻辑状态“on”和“off”或数字信号“1”和“0”,但是其电平一般与计算机的数字电平不相同,与计算机连接的接口只需考虑逻辑电平的变换以及过程噪声隔离等设计问题,它主要由输入缓冲器、电平隔离与转换电路和地址译码电路等组成。

(2)输出通道接口。开关信号输出通道的作用是将计算机通过逻辑运算处理后的开关信号传递给开关执行器(如继电器或报警指示器)。它实质是逻辑数字的输出通道,又称为数字输出通道(do)。do通道接口设计主要考虑的是内部与外部公共地隔离和驱动开关执行器的功率。开关量输出通道接口主要由输出锁存器、驱动器和输出口地址译码电路等组成。

4.2人机接口。

人机接口是操作者与机电系统(主要是控制微机)之间进行信息交换的接口。按照信息的传递方向,可以分为输入与输出接口两大类。机电系统通过输出接口向操作者显示系统的各种状态、运行参数及结果等信息;另一方面,操作者通过输入接口向机电系统输入各种控制命令,干预系统的运行状态,以实现所要求的功能。

1、输入接口。

(1)拨盘输入接口。拨盘是机电一体化系统中常见的一种输入设备,若系统需要输入少量的参数,如修正系数、控制目标等,采用拨盘较为方便,这种方式具有保持性。拨盘的种类很多,作为人机接口使用最方便的是十进制输入、bcd码输出的bcd码拨盘。bcd码拨盘可直接与控制微机的并行口或扩展口相连,以bcd码形式输入信息。

(2)键盘输入接口。键盘是一组按键集合,向计算机提供被按键的代码。常用的键盘有:。

1)编码键盘,自动提供被按键的编码(如ascii码或二进制码);。

2)非编码键盘,仅仅简单地提供按键的通或断(“0”或“1”电位),而按键的扫描和识别,则由设计的键盘程序来实现。前者使用方便,但结构复杂,成本高;后者电路简单,便于设计。

2、输出接口。在机电一体化系统中,发光二极管显示器(led)是典型的输出设备,由于led显示器结构简单、体积小、可靠性高、寿命长、价格便宜,因此使用广泛。常用的led显示器有7段发光二极管和点阵式led显示器。7段led显示器原理很简单,是同名管脚上所加电平高低来控制发光二极管是否点亮而显示不同字形的。点阵式led显示器一般用来显示复杂符号、字母及表格等,在大屏幕显示及智能化仪器中有广泛应用。

机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统。机电一体化系统投入工业应用环境运行时，系统总会受到电网、空间与周围环境干扰。若系统抵御不住干扰的冲击，各电气功能模块将不能进行正常的工作，微机系统往往会因干扰产生程序“跑飞”，传感器模块将会输出伪信号，功率驱动模块将会输出畸变的驱动信号，使执行机构动作失常，最终导致系统产生故障，甚至瘫痪。

5.1干扰源。

从干扰窜入系统的渠道来看，系统所受到的干扰源分为供电干扰、过程通道干扰、场干扰等。

1、供电干扰。

大功率设备会造成电网的严重污染，使得电网电压大幅度地涨落、浪涌，大功率开关的通断，电动机的启停等原因，电网上常常出现很高的尖峰脉冲干扰。据统计，电源的投入、瞬时短路、欠压、过压、电网窜入的噪声引起cpu误动作及数据丢失占各种干扰的90％以上。

2、过程通道干扰。

过程通道干扰主要来源于长线传输。当系统中有电气设备漏电，接地系统不完善，或者传感器测量部件绝缘不好等；及各通道的传输线如果处于同根电缆或捆扎在一起，尤其是将信号线与交流电源线处于同一根管道时，产生的共模或差模电压都会影响系统，使系统无法工作。

3、场干扰。

系统周围的空间总存在着磁场、电磁场、静电场，如太阳及天体辐射；广播、电话、通讯发射台的电磁波；周围中频设备发出的电磁辐射等。这些场干扰会通过电源或传输线影响各功能模块的正常工作，使其中的电平发生变化或产生脉冲干扰信号。

5.2抗供电干扰的措施。

1、配电系统的抗干扰。

抑制供电干扰首先从配电系统上采取措施，其次可采用分立式供电方案，就是将组成系统各模块分别用独立的变压、整流、滤波、稳压电路构成的直流电源供电，这样就减少了集中供电的危险性，而且也减少了公共阻抗以及公共电源的相互耦合，提高了供电的可靠性，也有利于电源散热。

2、利用电源监视电路。

在配电系统中实施抗干扰措施是必不可少的，但这些仍难抵御微秒级的干扰脉冲及瞬态掉电，特别是后者属于恶性干扰，可能产生严重的事故。因此应采取进一步的保护性措施，即使用电源监视电路。电源监视电路需具有监视电源电压瞬时短路、瞬间降压和微秒级干扰及掉电的功能；及时输出供cpu接受的复位信号及中断信号等功能。

5.3场干扰的抑制。

防止场干扰的主要方法是良好的屏蔽和正确的接地。须注意以下问题：

（1）消除静电干扰最简单的方法是把感应体接地，接地时要防止形成接地环路。

（2）为了防止电磁场干扰，可采用带屏蔽层的信号线，并将屏蔽层单端接地。

（3）不要把导线的屏蔽层当作信号线或公用线来使用。

（4）在布线方面，不要在电源电路和检测、控制电路之间使用公用线，也不要在模拟电路和数字脉冲电路之间使用公用线，以免互相串扰。

5、软件抗干扰技术。

各种形式的干扰最终会反映在系统的微机模块中，导致数据采集误差、控制状态失灵、存储数据窜改以及程序运行失常等后果，虽然在系统硬件上采取了上述多种抗干扰措施，但仍然不能保证微机系统正常工作。因为软件抗干扰是属于微机系统的自身防御行为，实施软件抗干扰的必要条件是：

（1）在干扰的作用下，微机硬件部分以及与其相连的各功能模块不会受到任何损毁，或易损坏的单元设置有监测状态可查询。

（2）系统的程序及固化常数不会因干扰的侵入而变化。

1）设置watchdog功能，由硬件配合，监视软件的运行情况，遇到故障进行相应的处理。

2）设置软件陷阱，当程序指针失控而使程序进入非程序空间时，在该空间中设置拦截指令，使程序进入陷阱，然后强迫其转入初始状地结合在一起,形成完整的系统。

机电一体化的核心技术主要包括信息处理技术、机械制造技术、传感器技术、传动技术和自动控制技术。

6.1.2信息处理技术。

信息处理技术主要指的是计算机技术,尤其是单片机技术。在机电一体化技术中“电”可以说是单片机技术、plc技术和通信技术的综合体。

6.1.3机械制造技术。

机械制造技术是机电一体化技术的基础技术。机械制造技术包含了很多方面，如机械设计技术、机械制造,还是机械工艺，并且其在机电一体化方面都有很大的发展，并存在巨大的发展空间。

6.1.4传感器技术。

传感器技术是一种包括各种物理量的传感器,尤其是具有“一器多感”功能的技术。近些年来“光纤传感器”随着科技的发展，取得了长足的进步，这在很大程度上对近对机电一体化技术有巨大的作用。

6.1.5传动技术。

传动技术和传动控制技术是在微电子技术的支持下机电业的关键技术，它包含电力传动、液压传动、机械传动、气压传动和磁力传动等方面。随着技术手段的发展，这些传统的技术能够在更大程度上满足人们需要的各种动作和功能。

6.1.6自动控制技术。

这是近年来最常用且发展最迅速的技术范畴。自动控制技术的代表技术手段是人工智能控制技术，这项技术对机电一体化技术产生了巨大的作用。

结论。

机电一体化的发展历程见证了人类走向了高科技的时代，机电一体化化的发展趋势见证了人类对于高智能化的向往。

机电一体化不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。在走向高智能化的时代步伐下，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。

本篇介绍了机电一体化技术的由来，发展，应用。接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要;同时接口技术的研究也必然促进机电一体化的发展。从某种意义上讲,机电一体化系统的设计,就是根据功能要求选择了各部分后所进行的接口设计。接口的好与坏直接影响到机电一体化系统的控制性能,以及系统运行的稳定性和可靠性,因此接口技术是机电一体化系统的关键环节。机电一体化技术在以后会迅速发展。

参考文献。

[6]梁俊彦，李玉翔．机电一体化技术的发展及应用[j]．科技资讯，2007。

此致

敬礼

机电一体化的大专毕业论文范文通用篇七

无论任何建筑工程想要产生实际的经济效益，必须依赖于施工项目的安全程度、资源的合理利用以及工程完工后实用功能，这其中最重要的环节就是施工过程中的管理工作，机电工程同样如此。因此我们必须着重关注施工管理环节，对于存在的问题分析解决并作进一步的改进措施，提高人们的使用水平。

机电工程；施工管理；问题及对策。

1。1机电工程总体管理水平不高，工程设计落后。

现在的社会已经是科技化信息化的社会，建筑施工行业也越来越趋向于此，但是许多建筑企业依然使用过去较为传统的管理方式，没有办法及时获取建筑信息资源，即使获得的部分资源，但是因为信息链接不完整，处理问题也显得十分不完整，不但不能解决几点施工工程的需求，无形当中会增加企业的建筑施工成本。既满足不了经济市场的需求，还会是企业因为信息不通畅技术资源欠缺给企业带来危机的。没有完整管理体系，造成工程各个环节连接不到，例如，工程造价环节，工程造价直接影响着工程设计，对施工材料以及施工设备选择当，会直接影响工程造价，影响整个工程的进行。甚至会出现以权谋私者，对工程造价方案私自进行使用，造成工程建筑单位的损失。

1。2机电工程施工人员的素质不高。

现在我国机电工程施工人员，大多数有包工头直接带队参与进来，许多施工人员既没有专业的技术水平也没接受过专业的培训，这样在施工时，对可能出现的问题不能准确分析做出判断，提供解决方案，这样会导致系列问题发生。机电工程整个建筑工程当中最为实用且需求最高的项目之一，因此机电工程的质量势必会影响整个项目的进度。但是，由于机电设备安装施工人员没有专业技能，切实际施工经验欠缺，加之，建筑施工单位对机电设备安装人员的技能培训过于忽视，只注重施工进度忽视工程质量，也会使得施工人员的基本专业水平与素质无法提升。

1。3机电工程中造价管理不理想。

建筑施工单位对机电工程造价管理过于混乱，甚至一些企业为了经济系利益不按规定标准，签定合同，整体的工程造价超出预期设定。还有的建筑施工单位在工程结算时提高整体工程数额，用来加大其他项目的价格。还有的施工单位在是建筑施工中使用劣质材料但价格却高于质量较高的材料，不但增加了安全隐患也影响了企业的继续发展与后期经济效益。

2。1提高机电施工人员整体素质。

机电工程施工人员专业技术水平与素质水平普遍不高，若想改变现在这种状况，必须增加企业对员工的培训，教育。建筑施工企业，可以定期开展有关机电工程专业技能教育培训工作，并实行考核与奖励机制确保培训效果。另外，建筑企业也可以聘请先进的外来水平进行实际操作，确保员工按照操作的规章制度执行。对于施工人员来说，安全的施工理念必须贯穿整个工程，务必加强施工人员的安全教育工作。

2。2加强安全与风险管理。

建筑施工管理人员以及其管理部门，对施工现场实地考察，对于可能存在的施工隐患加以分析，并提出相应的整改措施。对可能出现的危险进行及时的指正，并告知其避免危险的放，防患于未然。建立安全与风险管理的示意图，监理部门进行审核，得到明确答复后，在进行施工。此外，在施工过程中确保文明施工。施工现场设立警示标牌，对于危险的地点设备准确表明，对于施工现场的建筑垃圾即使处理，按照建筑垃圾堆放标准进行处理，保证施工现场的环境卫生整洁干净。

2。3完善机电工程监理制度。

监理的工作职能主要是为了保证工程的有效性。监理工作可以把施工过程中各环节可能出现或是已经出现的问题、漏洞及时发现，并且做出相应处理措施，积极解决问题，确保工程质量。因此，建筑施工企业必须完善机电工程监理制度，发挥其最大的职业价值。

3。1制定严格的工程验收依据。

机电工程建筑施工前，会有施工合同、施工图纸等相关文件配合施工，对施工要求明确注解，工程施工完成后必须达到上述要求，同时，还要达到国家规定的政策标准，工程验收阶段，严格按照我国相关的质量标准要求进行验收作为最终工程的质量标准依据。

3。2严格遵守机电工程验收标准。

机电工程中有明确的参考标准及要求，因此在验收过程中必须达到相关的质量规定标准。首先必须达到国家法律法规标准，其次，符合施工合同中的其他标准要求，对于所使用的施工设备以及所达到的施工效果严格按照合同约定进行。

3。3规范工程竣工结算。

机电工程施工结束以及验收达到标准之后，需要进行结算工作，结算时把所欲设计大的施工费用整理出来，向建筑使用方进行工程款的结算。对于在机电工程施工过程中，因各种原因导致的工程延期，以及设备不当等，出现的资金损失问题，及时作出调整，并且需要，签字确认。

机电工程施工管理工作是一项较为繁琐复杂的工作，管理质量的好坏直接影响着整个机电工程的整体治理，因此，必须提高对对机电工程施工管理工作的研究与探讨工作。完善其中的各种管理制度，规范操作流程，加强建筑安全与建筑风险的管理，积极努力的提高机电工程施工管理水平与质量。

机电一体化的大专毕业论文范文通用篇八

数控机床毕业设计是机电一体化专业的学生必须要经历的一个重要的实践环节。通过本环节的锻炼力争能把以前所学的知识融会贯通，从而达到温故而知新的目的，提高解决实际工程课题的能力。根据教学要求，结合自己的资料掌握状况，选择数控电火花线切割机床作为毕业设计课题。

线电极切割是众多电火花加工方法的一种，它利用电极丝和工件间产生高频隔离脉冲放电的电蚀作用进行切割。

线切割机主要由三部分组成：机床、数控系统和高频电源。机床由床身、储丝机构、线架、xy工作台、油箱等部件组成。绕在储丝筒上的钼丝经过线架作高速往复运动。加工工件固定在xy工作台上。x、y两方向的运动各由一台步进电机控制。数控系统每发出一个信号，步进电机就走一步，并通过中间传动机构带动两方向的丝杠旋转，分别使得x、y工作台进给。

数控系统由单片机、键盘、变频检测系统构成，具有间隙补偿、直线插补、圆弧插补、断丝自动处理等主要功能。

线切割的适用对象主要是难切割材料，如高强度、高韧性、高硬度、高脆性、磁性材料，以及精密细小和形状复杂的零件。

线切割技术、线切割机床正在各行各业中得到广泛的应用。因此研究和设计数控线切割有很强的现实意义。微机控制技术正在发挥出巨大的优越性。

目录。

一、课题来源及现实意义。

二、设计任务与总体方案的确定。

1、设计任务。

2、总体设计方案的确定。

三、机械部分xy工作台的设计。

1、主要设计参数及依据。

2、xy工作台进给系统受力分析。

3、xy工作台尺寸确定及各部分重量估算。

四、滚珠丝杠传动机构的确定。

1、滚珠丝杠副的确定。

2、x向y向丝杆的强度分析。

3、强度验算。

4、效率计算。

五、直线滚动导轨的选型。

六、步进电机及传动机构的确定。

1、步进电机的选用。

2、扭矩及转动惯量的验算。

3、齿轮传动机构的确定。

七、步进电机惯性负载的计算。

八、传动系统刚度的讨论。

1、根据工作台不出现爬行的条件来确定传动系统的刚度。

2、根据微量进给的灵敏度来确定传动系统刚度。

九、消隙方法与预紧。

1、消隙方法的选用。

2、预紧。

十、数控系统硬件电路设计。

1、主要芯片的配置2、89c51存储器及i/o接口的扩展。

3、芯片地址分配。

4、键盘设计。

5、显示器设计。

6、步进电机接口及功放电路。

7、光电隔离电路。

8、越界报警电路。

十一.数控系统软件设计。

1、主程序框图。

2、系统软件总体方案。

3、插补原理。

4、功能模块流程图。

十二、附录。

1、参考书目。

2、毕业设计体会。

机电一体化的大专毕业论文范文通用篇九

电动舵机是一种复杂的机电一体化系统，是飞机、导弹等飞行器飞行控制系统的关键组成部分，其性能的好坏直接决定了整个飞行器性能的优劣。随着电力电子技术和永磁电机的发展，新型永磁无刷直流电机以其体积小、功率密度高、结构简单、控制灵活等诸多优点，已广泛应用于电动舵机系统。本文采用盘式无刷直流电机作为电动舵机系统的动力源，对其结构特点、工作原理、驱动方式分别展开分析，并对其数学模型和传递函数进行了推导。研制了一套体积小、结构紧凑、可靠性高的硬件电路，设计了位置、转速、电流三闭环控制算法，以得到较好的控制精度。为了验证所设计硬件系统的可靠性和控制策略的可行性，搭建了实验平台，并对原理样机进行了测试实验。结果表明，所研制的舵机系统满足控制性能要求，具有灵巧的一体化特点，具有很高的应用价值。论文研究的内容主要包括以下几个方面：

1.提出了电动舵机伺服系统关键技术指标。分析了舵机用无刷直流电机的结构与基本原理，得到了等效电路图，建立了无刷直流电机的动力学模型，并推导出了电动舵机的传递函数。

2.针对整个驱动系统，研制了一套以dsp+cpld为核心控制架构的智能功率驱动电路，包括主电源滤波及转换电路、电流检测与过流保护电路、位置检测与旋变激励信号调理电路、串口通信及其外围电路。

3.根据无刷直流电机的运行特点及数学模型，设计了位置、转速、电流三闭环控制算法，其中位置环采用比例积分控制，速度环、电流环均采用比例控制。在dsp主控制器中设计了控制模块、定时器模块、采样模块和串口通信等模块。在cpld辅助控制器中设计了hall换相逻辑、舵机转动方向解算逻辑、位置超限和过流保护等逻辑。

4.搭建了完整的实验驱动平台，对原理样机进行了控制性能测试实验，并对结果进行了详细地描述和分析。

关键词：舵机；无刷直流电机；dsp;cpld;pid控制。

机电一体化的大专毕业论文范文通用篇十

当前我国机电一体化技能型人才非常紧缺,负有培养机电技能型人才任务的高职大专院校机电专业也随之成为热门专业,今年又有新的毕业生资源了。

题目:101。

完成日期：

专科毕业论文成绩评定表论文题目智能小车的设计论文：共24审批教师评语：成绩：教师(签名)：

目录。

80c51单片机是一款八位单片机，他的易用性和多功能性受到了广大使用者的好评。

这里介绍的是如何用80c51单片机来实现长春工业大学的毕业设计，该设计是结合科研项目而确定的设计类课题。

本系统以设计题目的要求为目的，采用80c51单片机为控制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，控制电动小汽车的自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。

整个系统的电路结构简单，可靠性能高。

实验测试结果满足要求，本文着重介绍了该系统的硬件设计方法及测试结果分析。

采用的技术主要有：新型芯片的采用;关键词：80c51单片机;光电检测器;pwm调速;电动小车绪论1.1智能小车设计背景随着汽车行业的快速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。

本设计就是在这样的背景下提出的，指导教师已经有充分的准备。

本题目是结合科研项目而确定的设计类课题。

设计的智能电动小车应该能够实时显示时间、速度、里程，具有自动寻迹、寻光、避障功能，可程控行驶速度、准确定位停车。

根据题目的要求，确定如下方案：在现有玩具电动车的基础上，加装光电、红外线、超声波传感器及金属探测器，实现对电动车的速度、位置、运行状况的实时测量，并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动车的智能控制。

这种方案能实现对电动车的运动状态进行实时控制，控制灵活、可靠，精度高，可满足对系统的各项要求。

本设计采用mcs-51系列中的80c51单片机。

以80c51制核心，利用超声波传感器检测道路上的障碍，让电动小汽车能够自动避障，快慢速行驶，以及自动停车，并可以自动记录时间、里程和速度，自动寻迹和寻光功能。

80c51是一款八位单片机，它的易用性和多功能性受到了广大使用者的喜爱。

它是第三代单片机的代表。

1.2智能小车的意义第三代单片机包括了intel公司发展mcs-51系列的新一代产品，如8xc15280c51fa/fb80c51ga/gb8xc4518xc452，还包括了philipssiemensadmjujutsuokiatmel等公司以80c51为核心推出的大量各具特色与80c51兼容的单片机。

新一代的单片机的最主要的技术特点是向外部接口电路扩展，以实现microcomputer完善的控制功能为己任，将一些外部接口功能单元如a/dpwmpca(可编程计数器阵列)wdt(监视定时器)高速口计数器的捕获/比较逻辑等。

这一代单片机中，在总线方面最重要的进展是为单片机配置了芯片间的串行总线，为单片机应用系统设计提供了更加灵活的方式。

philips公司还为这一代单片机80c51系列8xc592单片机引入了具有较强功能的设备间网络系统总线can。

新一代单片机为外部提供了相当完善的总线结构，为系统的扩展与配置打下了良好的基础。

本设计就采用了比较先进的80c51为控制核心，80c51采用choms工艺，功耗很低。

该设计具有实际意义，可以应用于玩具、机器人、医疗器械等诸多方面。

特别是在足球机器人研究方面具有很好的发展前景;在考古方面也用到了超声波传感器进行检测。

所以本设计与生活实际相结合，现实意义很强。

智能电动小车的总体设计方案2.1总体方案论证采用at89c51单片机作为整机的控制单元。

以at89c51单片机为核心的控制电路，采用模块化的设计方案，运用光电传感器、金属探测传感器、超声波传感器组成不同的检测电路，实现小车在行驶中、探测预埋金属铁片、自动寻迹、躲避障碍物、测量里程等问题。

并将测量数据传送至单片机进行处理，然后由单片机根据所检测的各种数据实现对电动小车的智能化控制。

在此系统中，反射式红外光电传感器检测黑线，然后将信号传送到单片机系统进行处理，使小车沿轨道自主行走;电感式接近开关电路代替金属传感器探测预埋在轨道下的金属铁片，并发出声光信息进行提示;通过霍尔元件测量小车行驶里程;采用脉冲宽度调制(pwm)全桥式驱动电路控制电机的转向，实现电动小车的正反向行驶、快慢速行驶及转弯;采用lcd1602实时显示小车行驶的时间。

此系统比较灵活，采用软件方法来解决复杂的硬件电路部分，使系统硬件简洁化，各类功能易于实现，具有高度的智能化、人性化，一定程度体现了智能，能满足系统的要求。

此方案的基本原理如下图2.1所示。

图2.1智能车运行基本原理框图显示模块c51单片机蔽障模块寻找光源模块测量里程模块电机驱动模块探测轨迹模块探测金属模块声音提示2.2探测轨迹模块在本设计中，要求电动小车沿着路面的黑色轨道行驶。

其探测路面黑线的基本原理：光线照射到路面并反射，由于黑线和白纸对光的反射系数不同，可以根据接收到的反射光强弱来判断是否是黑线。

利用这个原理，可以控制电动小车行走的路迹。

下面的方案是根据本原理设计的。

采用反射式红外线光电传感器。

红外探测法，即利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点在小车行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射，反射光被装在电动小车上的接收管接收;如果遇到黑线则红外光被吸收，电动小车上的接收管接收不到红外光。

单片机根据是否收到反射回来的红外光来确定黑线的位置，从而控制小车的行走路线。

采用红外线发射，外面可见光对接收信号的影响较小，再用射极输出器对信号进行隔离。

红外线光电传感器的特点是尺寸小、使用方便、工作状态受温度影响小。

因此本方案易于实现，也比较可靠。

2.3检测金属铁片模块利用电感式接近开关代替金属探测器。

接近开关又称为无触点接近开关，是理想的电子开关量传感器。

它除可以完成行程控制和限位保护外，还是一种非接触型的检测装置，可用于检测零件尺寸和测速等，也可用于变频计数器、变频脉冲发生器、液面控制等。

当金属检测体接近开关的感应区域，开关就能无接触，无压力、无火花、迅速发出电气指令，准确反应出运动机构的位置和行程，即使用于一般的行程控制。

其定位精度、操作频率、使用寿命、安装调整的方便性和对恶劣环境的适用能力，是一般机械式行程开关所不能相比的。

因此用它作为小车的金属传感器，简单易行、抗干扰性能优越。

2.4避障模块考虑到在测障过程中小车车速及反应调向速度的限制，小车应在距障碍物30cm的范围内做出反应，这样在绕过障碍物后，可寻找到最佳的位置和方向。

否则，如果范围太大，则可能产生对障碍物的判断失误;范围过小又很容易造成车身撞上障碍物或虽绕过障碍物却无法实现理想定向。

根据上述要求，提出下方案。

采用超声波传感器探测障碍物。

超声波传感器安装于小车前端，在规定的检测距离内，当探测到障碍物时，超声波传感器给出脉冲信号至单片机，单片机检测到该信号后，调整小车的方向，以控制小车准确地绕过障碍物，而且避免因小车自然转弯而导致的盲目方向控制。

这样不但能准确完成测量，而且能避免电路的复杂性。

同时，超声波传感器具有频率高、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。

超声波对液体、固体的穿透能力很大，尤其是在光线不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。

超声波碰到杂质或分界面会产生明显反射，形成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。

因此超声波检测广泛应用在生产、国防、医学等方面。

鉴于智能电动小车应以是以智能为显著特点，所以该采用该案。

2.5寻找光源模块利用由光敏电阻组成的光控开关电路。

利用光敏电阻阻值随光强弱变化的特性组成光控开关电路，检测光源。

光敏电阻是用光电导体制成的光电器件，又称光电管，它是基于半导体内光电效应工作的。

当无光照射时，光敏电阻值(暗电阻)很大，电路中电流很小。

当光敏电阻受到一定波长范围的光照时，它的阻值(亮电阻)急剧减少，因此电路中电流迅速增加。

光敏电阻具有很高的灵敏度、很好的光谱特性，光谱响应从紫外区一直到红外区，而且体积小、重量轻、性能稳定，因此在自动化技术中得到了广泛的应用。

2.6显示模块采用lcd1602液晶显示器。

lcd广泛应用于微型计算机控制系统中。

与led相比，它具有功耗低，抗干扰能力强，体积小，廉价的特点，且有良好的人机界面，直观，显示效果漂亮。

目前已广泛应用在各种显示领域。

另外，lcd在大小和形状上更加灵活，接口简单，不但可以显示数字、字符，而且可以显示汉字和图形，因此在袖珍仪表、医疗仪器、分析仪器及低功耗便携式仪器中，lcd已成为一种占主导地位的显示器件。

2.7测量里程模块本电路中在小车橡胶轮中镶嵌12个磁钢，将霍尔集成片固定在车轮附近的车身上，由于每转过一个磁钢时，霍尔集成片的输出端都会输出一个脉冲，这样轮子每转一圈，霍尔集成片都会输出12个脉冲，故每两个脉冲之间，轮子走过轮子的周长的1/12,，则可通过计算平均每秒发生几个脉冲来计算小车速度，即：小车速度=轮子的周长/12*n个脉冲/秒。

同理，小车行驶的路程也可以计算出，即：行驶路程=轮子的周长/12*m个脉冲(全程)。

在物理结构上，我们将该检测装置装在后车轮上。

因为前轮经常转弯，容易造成脉冲计数的误差，故安装在后轮上才能测得实际的速度和路程。

2.8电动机驱动模块采用h型脉冲宽度调制(pwm)全桥式驱动电路。

通过pwm脉宽调制的方法，实现对小车速度的控制。

这种调速方式有调速特性优良、调整平滑、调速范围广、过载能力大，能承受频繁的负载冲击，还可以实现频繁的快速启动、制动和反转等优点，是一种广泛采用的调速技术。

型全桥式电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制。

这种驱动电路可以很方便实现直流电机的四象限运行，分别对应正转、正转制动、反转、反转制动。

为了电路设计简单，采用电机专用驱动芯片l298n，其驱动电流大，瞬时电流最高可达2a，为电机驱动专门设计，工作稳定可靠。

完全满足设计要求。

系统的硬件电路设计单片机(scm)是单片微型计算机的简称。

它是把中央处理器cpu、随机存储器ram、只读存储器rom、i/o接口电路、定时/计数器以及输入输出适配器都集成在一块芯片上，构成一个完整的微型计算机。

随着scm在技术上、体系上不断扩展其控制功能，国际上已经采用mcu代替单片机的名词。

它的最大优点是体积小，可放在仪表内部。

但存储量小，输入输出适配器简单，功能较低。

目前，单片机在民用和工业测控领域得到最广泛的应用，早已深深地融入人们的生活中。

近年来，at89c51在我国非常流行，它最大的特点是内部有可以多次重复编程的闪烁rom，并且闪烁rom可以直接用编程器来擦写(电擦写)，使用起来比较方便。

一个单片机应用系统的硬件电路设计包含有两部分内容：一是系统扩展，即单片机内部的功能单元，如romrami/o口定时/记数器中断系统等能量不能满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。

机电一体化的大专毕业论文范文通用篇十一

安全生产关系到每个人的生命，不仅如此，还与国家的利益息息相关。因为安全事故可大可小，在任何时候都应该引起足够的重视。但是在现阶段，由于各种因素的相互作用，使得机电的在管理方面还存在着一定的不足，机电安全管理的突出现状主要变现在以下几个方面。

1、机电管理的现状。

1.1安全检查不全面，潜在隐患难以查出。

在机械工程中，机电的检查是一个重要的项目。其中机电的检查项目主要包括：1)检查各种开关的整定是否合格；2)检查皮带的各种保护安装位置及是否齐全，保护是否起作用；3)检查各种通讯、信号装置是否灵敏可靠；4)检查机器力偶合器是否有防爆片和易熔塞；5)检查机器的急停装置是否起作用；6)检查各种运输设备的防护装置是否完整齐全，安全装置是否可靠；7)检查支架是否有串漏液现象等。由于检查的项目较多，所涉及到的范围也很广泛，在实际的工作中，由于安全检查不全面而存在的问题时有发生，加上检查时工作不到位等个人原因，对于一些潜在的隐患难以查出。

1.2安检人员责任意识不强，存有漏报谎报现象。

在机电的安全检查中，不仅关系到检察人员的技术问题，还与他们的素质密切相关。调查显示，在机电工程的领域，每年由于安检人员责任意识不强而导致的安全事故占到了总事故发生率的50%以上，也就是说，只要我们的安检人员在检查的过程中能够本着“生命为贵，安全第一”的原则，那么这些意外的责任故事就完全可以避免。但是由于他们的个人素质不高，在检查过程中没有做到步步检核，就算是预测到问题的存在，由于责任意识不强也会出现漏报谎报的现象，使得机电车间存在安全的隐患。

1.3超前应对能力不足，出现问题再整改现象突出。

在我国的很多领域，都存在超前应对能力不足的现象。一些诸如地震以及海啸预测的不严谨性给国家以及社会造成了重大的损失。在机电领域，超前应对能力更加重要。但是在实际的生产中，很多时候都是问题发生后再去寻找解决的方法，一些小问题的发生得不到相关人员的重视，日积月累，小问题就演变成了大祸害。但还是有很多人选择等到问题突出或者已经造成了一定的损失时再去解决。这就导致了在事故发生时，因为没有做好提前的应急工作而造成不必要的麻烦。

2、安全管理不到位的原因。

2.1基础层管理者的问题。

机电安全管理不到位的原因中，基础层的管理者占了很大的一部分因素。主要表现为两个方面，其中一个方面是管理者的技术问题。技术贯穿于整个生产过程，没有技术，那么再好的设备也不能正常运行，在基础管理层中，由于管理者的技术没有达到一定的水平而不能及时地检查出故障的现象十分常见；另一个方面则是管理者的素质问题。相对于技术而言，素质更加重要，如果没有素质，对出现的问题视而不见，那么纵使有再好的技术也是徒劳。只有具备了良好的素质，配合以专业的技术，那么才能对于出现的故障做到及时发现，尽早预防，在问题的处理过程中才可以如鱼得水。

2.2安全管理投入不足。

在机电管理上，除了管理者个人的因素之外，安全管理的投入也至关重要。机电的投入主要包括两个方面，分别是人员的投放和设备的配备。在车间中，有的单位为了节省劳动力成本，没有根据相应的程序来进行人员的投放，使得在相应的岗位上造成“缺席”的现象。这就导致了在生产过程中由于人员的调动力不足而对机电的管理不够周全，经常会出现少量的人力难以应付复杂的信息的现象。此外，设备的配备关系到企业的生产效率，很多企业都会选择一些进口的机械设备，以求得效率的最大化。在安全责任管理中，这个原则同样适用，由于设备不足，技术不够先进，造成一些隐藏的问题不能及时的查出而引发安全事故。

2.3安全事故惩处机制不健全。

在机电管理中，安全事故时有发生，对企业和社会造成的损失不在少数，尽管如此，机电安全责任事故还是频频发生，主要是和事故的惩处机制不健全有关。这个问题的根源还得追溯到上层管理者。对于基层管理者中出现的问题以及事故，上层是主要的审核对象。基层管理者是直属上司就是这些上层管理者，他们掌握着企业的命脉，控制着企业的运行机制，对于安全管理也有重要的责任。但是很多上层管理者对于出现的问题都没有做到严加惩治，这就导致了基层管理者放松了懈怠，甚至为所欲为，因为上层管理者不会追究责任，所以即使犯错，惩罚还是可以承受的。一旦存在着这样的心理，安全责任事故的发生也是意料之中的。所以说，问题的根源还是由于上层的失职导致了惩处机制的缺失。

3、机电安全管理的措施。

3.1完善管理制度，落实管理责任。

在机电管理中，主要的突出点还是“管理”二字。而良好的管理系统需要相应的机制来对人们的行为进行规范。所以我们需要进一步完善管理制度，此外还需要落实管理责任。对于企业中的每一个员工都要做到分工明确，将责任具体落实到每一个员工的身上。只有做到这样，才可以让员工意识到责任的重要性，才能在管理过程中做到兢兢业业，负责到底。

3.2加强宣传教育，增强安全意识。

针对安全管理中出现的问题，很多事由于管理者安全意识不强而引起的。为了增强员工的安全意识，还应该到基层大力宣传安全的重要性。让每一个员工在工作之前就有安全的意识，只有做到这样，才可以在工作中时刻记得安全二字，在安全管理时才不会放松警惕。

3.3加大培训力度，提高应急能力。

时代在进步，技术在更新，机电管理是一项专业性较强的工作。为了让员工掌握更多的技术，能够在遇到问题时及时处理，作为企业，还应该加大对员工的培训力度，在培训中掌握更多的技术，从而提高他们的应急能力。对于安全隐患能够做到早发现，早预防，避免企业以及社会造成重大的损失。

4、小结。

机电的安全管理是一项综合治理的工作，由于现阶段的人员、技术以及设备等各个方面的原因，机电的安全管理还不成熟，为了让安全的观念深入人心，让每一个人都意识到责任的重要性，还需要继续努力。相信对于产生的问题能够做到对症下药后，机电安全管理的市场将会进步一完善。

参考文献：

[1]王全效，简析机电设备的维修与管理[j].中小企业管理与科技(上旬刊)，2009.

[2]陈槐，浅述机电设备管理[j].2007.

[3]钱，简析机电设备管理[j].中小企业管理与科技(上旬刊)，2010.